¿Puede ‘freírnos’ una hipernova?

por | Abr 10, 2016 | Ciencia | 0 Comentarios

¿Puede ‘freírnos’ una hipernova?

 

Si nos alejamos de la ciudad y levantamos la vista al cielo por la noche, vemos todas las estrellas brillando entre la oscuridad del espacio como puntos de luz sin dimensión alguna. Esto se debe a que, pese a que muchas de ellas miden millones de kilómetros de diámetro, estas gigantescas esferas de plasma están tan lejos de nosotros que ni siquiera podemos distinguir su forma en el firmamento. Tan estáticas y lejanas, parece descabellado imaginar que las estrellas pudieran llegar a hacernos algún daño.

Pero, por raro que parezca, a veces la distancia que nos separa de las estrellas no basta para protegernos de lo que pasa cuando una estrella mucho más masiva que el Sol se queda sin combustible: una explosión en forma de supernova. O hipernova, en los casos más extremos. De hecho, se cree que la muerte de una estrella fue la responsable de una de las cinco mayores extinciones que han tenido lugar en la Tierra.

hipernova portada

El núcleo de las estrellas está constantemente ‘explotando’ debido a las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en él. Pero, por suerte, esta explosión queda confinada en el núcleo de la estrella por el tremendo peso de todo el material que lo rodea. Mientras la fuerza de la explosión del núcleo que empuja la estrella ‘hacia fuera’ y la compresión gravitatoria que lo comprime ‘hacia dentro’ se mantengan equilibrados, entonces la estrella tendrá una forma esférica.

Cuando el equilibrio desaparece

Pero al final de la vida de una estrella muy masiva, en su núcleo empieza a aparecer níquel como producto de la fusión nuclear, que al fusionarse absorbe energía en vez de producirla. Esto significa que, cuando se acumula níquel suficiente, la explosión del núcleo de la estrella deja de ser capaz de mantener a raya la colosal masa de la estrella que tiende a comprimirlo hacia el centro. Sin una fuerza que se oponga a ella, de repente toda la materia de la estrella se precipita hacia el núcleo a velocidades de hasta el 23% de la velocidad de la luz. La tremenda presión producida a lo largo de todo el volumen de la estrella hace que cada átomo que contiene se fusione con otros. El resultado es una reacción de fusión nuclear tan potente que su brillo puede competir con el del resto de la galaxia en la que tiene lugar.

Una supernova es, básicamente, una bomba termonuclear de millones de kilómetros de diámetro, vaya.

 

Por suerte para nosotros, no se trata de un fenómeno muy frecuente. Se estima que, en nuestra galaxia, una estrella explota en forma de supernova cada 50 años. Bueno, a lo mejor esta cifra no lo hace parecer tan infrecuente, pero si tenemos en cuenta que nuestra galaxia tiene unos 100.000 años luz de diámetro, la inmensa mayoría de las supernovas tienen lugar tan lejos de nosotros que no representan peligro alguno para la vida. De hecho, la explosión de una supernova típica, cuya energía se disipa en todas las direcciones, debería tener lugar a una distancia menor a unos 100 años luz para tener algún efecto sobre la Tierra. Y un evento de este tipo y tan cercano es realmente infrecuente: ocurren, de media, cada 100 millones de años.

De momento, no existen indicios claros de que una supernova haya provocado consecuencias negativas en la Tierra. Se han encontrado evidencias de la existencia de un isótopo de hierro en el fondo del océano Pacífico en cantidades que sugerirían que una supernova habría tenido lugar a unos 97 años luz de la Tierra hace 5 millones de años. Pero en el registro fósil no hay indicios de que una extinción tuviera lugar en aquella época, así que estos datos son inconcluyentes.

Sí que hay testimonios escritos que describen la observación de supernovas lejanas en la antigüedad. Por ejemplo, astrónomos árabes y chinos describieron la supernova que dio lugar a la Nebulosa del Cangrejo en el año 1054 que, al parecer, fue visible en plena luz del día durante 23 días y en el cielo nocturno durante 653 noches.

Hipernova, la hermana mayor de las supernovas

Pero hay un tipo de explosiones aún más energéticas que las supernovas que son capaces de provocar el caos a distancias mayores: las hipernovas.

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Una de las sorpresas que diferencia las explosiones en forma de hipernova de las supernovas, además de que son fenómenos 50 veces más energéticos y 20 veces más brillantes, es su capacidad de producir dos chorros extremadamente energéticos de rayos gamma a través de sus polos. Estos eventos son los llamados “estallidos de rayos gamma”.

Estos chorros de radiación son capaces de llegar más lejos cuanto más concentrados estén y, como podéis imaginar, estar en el camino de uno de estos haces de rayos gamma no es una buena idea.

Por suerte, es muy difícil terminar siendo la diana de uno de estos disparos espaciales, que pueden durar entre 10 segundos y varias horas: ocurren uno o dos eventos de este tipo en una galaxia cada millón de años y, para que nos afectara, el estallido no sólo tendría que ocurrir a menos de 10.000 años luz, sino que uno de los polos de la estrella debería apuntar hacia nosotros.

Pero, pese a que la estadística nos ha salvado de la acción destructiva de un estallido de rayos gamma en el pasado reciente, es posible que se hayan encontrado indicios de que uno de ellos azotó la Tierra hace 440 millones de años, provocando la llamada extinción del Ordovícico-Silúrico, en la que murieron el 60% de las especies marinas.

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Por lo que ha quedado en el registro fósil, parece que la extinción estuvo dividida en dos etapas: una de ellas que parece relacionada con un aumento intenso de la actividad volcánica y otra que ocurrió entre 500.000 años y 2 millones de años después, que es la que se cree que está relacionada con un estallido de rayos gamma.

Una de las razones por las que se piensa que un estallido de rayos gamma fue el responsable de esta extinción es el hecho de que las especies acuáticas que pasan parte de su vida en forma de larva y el plancton flotando cerca de la superficie del agua fueron las más afectadas. Esto concuerda con la hipótesis de que pasaron por un periodo en el que a la superficie llegó una mayor intensidad de radiación ultravioleta, algo que se podría explicar si un estallido de rayos gamma hubiera destruido parte del ozono de la atmósfera.

Pero, tratándose de un fenómeno que ocurrió hace tanto tiempo, es difícil encontrar pruebas que apoyen esta hipótesis.

Los únicos restos de una hipernova descubiertos hasta la fecha fueron encontrados por JAXA, la agencia espacial japonesa. Se trata de grandes nubes de material expulsadas por una hipernova que ocurrió hace entre 2 y 3 millones de años y que, según sus estimaciones, debió aparecer tan brillante como la Luna llena en el cielo terrestre.

 

¿Puede ‘freírnos’ una hipernova?

Por otro lado, aunque aún no estamos del todo seguros de que una hipernova provocara una gran extinción en nuestro planeta en el pasado, las miradas están puestas en una estrella que podría hacerlo en el futuro.

La estrella más cercana que podría producir un estallido de rayos gamma al final de su vida es Wolf-Rayet 104, una bola de plasma 10 veces mayor que el Sol y 150.000 veces más luminosa que éste.
Incluso a 8.000 años luz, se estima que el chorro de rayos gamma que saldría despedido tras la explosión de la estrella podría destruir hasta una cuarta parte del ozono de nuestra atmósfera, lo que aumentaría en un 50% la cantidad de radiación ultravioleta que recibiríamos del Sol. Esto no nos molestaría a los seres humanos directamente, pero tendría consecuencias devastadoras para otras formas de vida que no tienen crema solar y se pasan el día a la intemperie, como el plancton. Y, al ser la base de la cadena alimentaria marina, una disminución de la cantidad de plancton podría tener efectos negativos a escala global, igual que pudo ocurrir hace 440 millones de años.

Pero, bueno, la explosión de Wolf-Rayet 104 tampoco debería quitaros el sueño, porque se estima que a esta estrella le quedan unos 500.000 años de vida. Además, tampoco se sabe con certeza si el chorro de rayos gamma nos va a alcanzar, ya que dependerá de lo amplio que sea, de nuestra posición respecto a esta estrella en el momento en el que ocurra y, sobre todo, de su orientación, algo que aún se está intentando determinar.

En definitiva, toda la materia que nos rodea ha sido producida en el núcleo de estrellas que han esparcido sus entrañas por el espacio al estallar en forma de supernovas. En ese sentido, estamos hechos de polvo de estrellas… Pero las estrellas también nos pueden volver a reducir a polvo.
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